FMD/AliFMDAltroMapping.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15 /* $Id$ */
  16 /** @file    AliFMDAltroMapping.cxx
  17     @author  Christian Holm Christensen <cholm@nbi.dk>
  18     @date    Sun Mar 26 18:27:56 2006
  19     @brief   Map HW to detector
  20 */
  21 //____________________________________________________________________
  22 //
  23 // Mapping of ALTRO hardware channel to detector coordinates
  24 //
  25 // The hardware address consist of a DDL number and 12bits of ALTRO
  26 // addresses.  The ALTRO address are formatted as follows.
  27 //
  28 //    12              7         4            0
  29 //    |---------------|---------|------------|
  30 //    | Board #       | ALTRO # | Channel #  |
  31 //    +---------------+---------+------------+
  32 //
  33 // The mapping is done purely by calculations.  In the future,
  34 // however, we may need some hard-coded stuff, or an external file to
  35 // read from.
  36 //
  37 #include "AliFMDAltroMapping.h"         // ALIFMDALTROMAPPING_H
  38 #include "AliFMDParameters.h"
  39 #include "AliLog.h"
  40
  41 //____________________________________________________________________
  42 ClassImp(AliFMDAltroMapping)
  43 #if 0
  44   ; // This is here to keep Emacs for indenting the next line
  45 #endif
  46
  47 //_____________________________________________________________________________
  48 AliFMDAltroMapping::AliFMDAltroMapping()
  49 {
  50   // Constructor
  51 }
  52
  53
  54 //_____________________________________________________________________________
  55 Bool_t
  56 AliFMDAltroMapping::ReadMapping()
  57 {
  58   // Read map from file - not used
  59   return kTRUE;
  60 }
  61
  62 //_____________________________________________________________________________
  63 void
  64 AliFMDAltroMapping::DeleteMappingArrays()
  65 {
  66   // Clear map in memory
  67 }
  68
  69 //____________________________________________________________________
  70 Bool_t
  71 AliFMDAltroMapping::Hardware2Detector(UInt_t    ddl, UInt_t    addr,
  72                                       UShort_t& det, Char_t&   ring,
  73                                       UShort_t& sec, UShort_t& str) const
  74 {
  75   // Translate a hardware address to detector coordinates.
  76   // The detector is simply
  77   //
  78   //    ddl + 1
  79   //
  80   // The ring number, sector, and strip number is given by the addr
  81   // argument.  The address argument, has the following format
  82   //
  83   //   12            7          4          0
  84   //   +-------------+----------+----------+
  85   //   | Board       | ALTRO    | Channel  |
  86   //   +-------------+----------+----------+
  87   //
  88   // The board number identifier among other things the ring.  There's
  89   // up to 4 boards per DDL, and the two first (0 and 1) corresponds
  90   // to the inner rings, while the two last (2 and 3) corresponds to
  91   // the outer rings.
  92   //
  93   // The board number and ALTRO number together identifies the sensor,
  94   // and hence.  The lower board number (0 or 2) are the first N / 2
  95   // sensors (where N is the number of sensors in the ring).
  96   //
  97   // There are 3 ALTRO's per card, and each ALTRO serves up to 4
  98   // sensors.  Which of sensor is determined by the channel number.
  99   // For the inner rings, the map is
 100   //
 101   //    ALTRO 0, Channel  0 to  7   -> Sensor 0 or 5
 102   //    ALTRO 0, Channel  8 to 15   -> Sensor 1 or 6
 103   //    ALTRO 1, Channel  0 to  7   -> Sensor 2 or 7
 104   //    ALTRO 2, Channel  0 to  7   -> Sensor 3 or 8
 105   //    ALTRO 2, Channel  8 to 15   -> Sensor 4 or 9
 106   //
 107   // For the outer rings, the map is
 108   //
 109   //    ALTRO 0, Channel  0 to  3   -> Sensor 0 or 10
 110   //    ALTRO 0, Channel  4 to  7   -> Sensor 1 or 11
 111   //    ALTRO 0, Channel  8 to 11   -> Sensor 2 or 12
 112   //    ALTRO 0, Channel 12 to 15   -> Sensor 3 or 13
 113   //    ALTRO 1, Channel  0 to  3   -> Sensor 4 or 14
 114   //    ALTRO 1, Channel  4 to  7   -> Sensor 5 or 15
 115   //    ALTRO 2, Channel  0 to  3   -> Sensor 6 or 16
 116   //    ALTRO 2, Channel  4 to  7   -> Sensor 7 or 17
 117   //    ALTRO 2, Channel  8 to 11   -> Sensor 8 or 18
 118   //    ALTRO 2, Channel 12 to 15   -> Sensor 9 or 19
 119   //
 120   // Which divison of the sensor we're in, depends on the channel
 121   // number only.  For the inner rings, the map is
 122   //
 123   //    Channel 0                   -> Sector 0, strips   0-127
 124   //    Channel 1                   -> Sector 1, strips   0-127
 125   //    Channel 3                   -> Sector 0, strips 128-255
 126   //    Channel 4                   -> Sector 1, strips 128-255
 127   //    Channel 5                   -> Sector 0, strips 256-383
 128   //    Channel 6                   -> Sector 1, strips 256-383
 129   //    Channel 7                   -> Sector 0, strips 384-511
 130   //    Channel 8                   -> Sector 1, strips 384-511
 131   //
 132   // There are only half as many strips in the outer sensors, so there
 133   // only 4 channels are used for a full sensor.  The map is
 134   //
 135   //    Channel 0                   -> Sector 0, strips   0-127
 136   //    Channel 1                   -> Sector 1, strips   0-127
 137   //    Channel 3                   -> Sector 0, strips 128-255
 138   //    Channel 4                   -> Sector 1, strips 128-255
 139   //
 140   // With this information, we can decode the hardware address to give
 141   // us detector coordinates, unique at least up a 128 strips.  We
 142   // return the first strip in the given range.
 143   //
 144   det          =  ddl + 1;
 145   UInt_t board =  (addr >> 7) & 0x1F;
 146   UInt_t altro =  (addr >> 4) & 0x7;
 147   UInt_t chan  =  (addr & 0xf);
 148   if (board > 3) {
 149     AliError(Form("Invalid board address %d for the FMD", board));
 150     return kFALSE;
 151   }
 152   if (altro > 2) {
 153     AliError(Form("Invalid ALTRO address %d for the FMD digitizer %d",
 154                   altro, board));
 155     return kFALSE;
 156   }
 157   ring         =  (board > 1 ? 'O' : 'I');
 158   UInt_t nsen  =  (ring == 'I' ? 10 : 20);
 159   UInt_t nsa   =  (ring == 'I' ? 2 : 4);   // Sensors per ALTRO
 160   UInt_t ncs   =  (ring == 'I' ? 8 : 4);   // Channels per sensor
 161   UInt_t sen   =  (board % 2) * nsen / 2;  // Base for half-ring
 162   sen          += chan / ncs + (altro == 0 ? 0   :
 163                                 altro == 1 ? nsa : UInt_t(1.5 * nsa));
 164   sec          =  2 * sen + (chan % 2);
 165   str          =  (chan % ncs) / 2 * 128;
 166   return kTRUE;
 167 }
 168
 169 //____________________________________________________________________
 170 Bool_t
 171 AliFMDAltroMapping::Detector2Hardware(UShort_t  det, Char_t    ring,
 172                                       UShort_t  sec, UShort_t  str,
 173                                       UInt_t&   ddl, UInt_t&   addr) const
 174 {
 175   // Translate detector coordinates to a hardware address.
 176   // The ddl is simply
 177   //
 178   //    (det - 1)
 179   //
 180   // The ring number, sector, and strip number must be encoded into a
 181   // hardware address.  The address argument, will have the following
 182   // format on output
 183   //
 184   //   12            7          4          0
 185   //   +-------------+----------+----------+
 186   //   | Board       | ALTRO    | Channel  |
 187   //   +-------------+----------+----------+
 188   //
 189   // The board number is given by the ring and sector.  The inner
 190   // rings board 0 and 1, while the outer are 2 and 3.  Which of these
 191   // depends on the sector.  The map is
 192   //
 193   //    Ring I, sector  0- 9       ->   board 0
 194   //    Ring I, sector 10-19       ->   board 1
 195   //    Ring O, sector  0-19       ->   board 2
 196   //    Ring O, sector 20-39       ->   board 3
 197   //
 198   // There are 3 ALTRO's per board.  The ALTRO number is given by the
 199   // sector number.  For the inner rings, these are given by
 200   //
 201   //    Sector  0- 3  or  10-13    ->   ALTRO 0
 202   //    Sector  4- 5  or  14-15    ->   ALTRO 1
 203   //    Sector  6- 9  or  16-19    ->   ALTRO 2
 204   //
 205   // For the outers, it's given by
 206   //
 207   //    Sector  0- 7  or  20-27    ->   ALTRO 0
 208   //    Sector  8-11  or  28-31    ->   ALTRO 1
 209   //    Sector 12-19  or  32-39    ->   ALTRO 2
 210   //
 211   // The channel number is given by the sector and strip number.  For
 212   // the inners, the map is
 213   //
 214   //    Sector  0, strips   0-127  ->   Channel  0
 215   //    Sector  0, strips 128-255  ->   Channel  2
 216   //    Sector  0, strips 256-383  ->   Channel  4
 217   //    Sector  0, strips 384-511  ->   Channel  6
 218   //    Sector  1, strips   0-127  ->   Channel  1
 219   //    Sector  1, strips 128-255  ->   Channel  3
 220   //    Sector  1, strips 256-383  ->   Channel  5
 221   //    Sector  1, strips 384-511  ->   Channel  7
 222   //    Sector  2, strips   0-127  ->   Channel  8
 223   //    Sector  2, strips 128-255  ->   Channel 10
 224   //    Sector  2, strips 256-383  ->   Channel 12
 225   //    Sector  2, strips 384-511  ->   Channel 14
 226   //    Sector  3, strips   0-127  ->   Channel  9
 227   //    Sector  3, strips 128-255  ->   Channel 11
 228   //    Sector  3, strips 256-383  ->   Channel 13
 229   //    Sector  3, strips 384-511  ->   Channel 15
 230   //
 231   // and so on, up to sector 19.  For the outer, the map is
 232   //
 233   //    Sector  0, strips   0-127  ->   Channel  0
 234   //    Sector  0, strips 128-255  ->   Channel  2
 235   //    Sector  1, strips   0-127  ->   Channel  1
 236   //    Sector  1, strips 128-255  ->   Channel  3
 237   //    Sector  2, strips   0-127  ->   Channel  4
 238   //    Sector  2, strips 128-255  ->   Channel  6
 239   //    Sector  3, strips   0-127  ->   Channel  5
 240   //    Sector  3, strips 128-255  ->   Channel  7
 241   //    Sector  4, strips   0-127  ->   Channel  8
 242   //    Sector  4, strips 128-255  ->   Channel 10
 243   //    Sector  5, strips   0-127  ->   Channel  9
 244   //    Sector  5, strips 128-255  ->   Channel 11
 245   //    Sector  6, strips   0-127  ->   Channel 12
 246   //    Sector  6, strips 128-255  ->   Channel 14
 247   //    Sector  7, strips   0-127  ->   Channel 13
 248   //    Sector  7, strips 128-255  ->   Channel 15
 249   //
 250   // and so on upto sector 40.
 251   //
 252   // With this information, we can decode the detector coordinates to
 253   // give us a unique hardware address
 254   //
 255   ddl          =  (det - 1);
 256   UInt_t nsen  =  (ring == 'I' ? 10 : 20);
 257   UInt_t nsa   =  (ring == 'I' ? 2 : 4);   // Sensors per ALTRO
 258   UInt_t ncs   =  (ring == 'I' ? 8 : 4);   // Channels per sensor
 259   UInt_t bbase =  (ring == 'I' ? 0 : 2);
 260   UInt_t board =  bbase + sec / nsen;
 261   UInt_t lsec  =  (sec - (board - bbase) * nsen); // Local sec in half-ring
 262   UInt_t altro =  (lsec < 2 * nsa ? 0 : (lsec < 3 * nsa ? 1       : 2));
 263   UInt_t sbase =  (altro == 0     ? 0 : altro == 1      ? 2 * nsa : 3 * nsa);
 264   UInt_t chan  =  (sec % 2) + (lsec-sbase) / 2 * ncs + 2 * (str / 128);
 265   AliDebug(40, Form("\n"
 266                     "  chan = (%d %% 2) + (%d-%d) / %d * %d + 2 * %d / 128\n"
 267                     "       = %d + %d + %d = %d",
 268                     sec, lsec, sbase, 2, ncs, str,
 269                     (sec % 2), (lsec - sbase) / 2 * ncs,
 270                     2 * (str / 128), chan));
 271   addr         =  chan + (altro << 4) + (board << 7);
 272
 273   return kTRUE;
 274 }
 275
 276 //____________________________________________________________________
 277 Int_t
 278 AliFMDAltroMapping::GetHWAddress(Int_t sec, Int_t str, Int_t ring) const
 279 {
 280   // Return hardware address corresponding to sector sec, strip str,
 281   // and ring ring.   Mapping from TPC to FMD coordinates are
 282   //
 283   //   TPC     | FMD
 284   //   --------+------
 285   //   padrow  | sector
 286   //   pad     | strip
 287   //   sector  | ring
 288   //
 289   UInt_t ddl, hwaddr;
 290   Char_t r = Char_t(ring);
 291   if (!Detector2Hardware(1, r, sec, str, ddl, hwaddr))
 292     return -1;
 293   return hwaddr;
 294 }
 295
 296 //____________________________________________________________________
 297 Int_t
 298 AliFMDAltroMapping::GetPadRow(Int_t hwaddr) const
 299 {
 300   // Return sector corresponding to hardware address hwaddr.  Mapping
 301   // from TPC to FMD coordinates are
 302   //
 303   //   TPC     | FMD
 304   //   --------+------
 305   //   padrow  | sector
 306   //   pad     | strip
 307   //   sector  | ring
 308   //
 309   UShort_t det;
 310   Char_t   ring;
 311   UShort_t sec;
 312   UShort_t str;
 313   Int_t    ddl = 0;
 314   if (!Hardware2Detector(ddl, hwaddr, det, ring, sec, str)) return -1;
 315   return Int_t(sec);
 316 }
 317
 318 //____________________________________________________________________
 319 Int_t
 320 AliFMDAltroMapping::GetPad(Int_t hwaddr) const
 321 {
 322   // Return strip corresponding to hardware address hwaddr.  Mapping
 323   // from TPC to FMD coordinates are
 324   //
 325   //   TPC     | FMD
 326   //   --------+------
 327   //   padrow  | sector
 328   //   pad     | strip
 329   //   sector  | ring
 330   //
 331   UShort_t det;
 332   Char_t   ring;
 333   UShort_t sec;
 334   UShort_t str;
 335   Int_t    ddl = 0;
 336   if (!Hardware2Detector(ddl, hwaddr, det, ring, sec, str)) return -1;
 337   return Int_t(str);
 338 }
 339
 340 //____________________________________________________________________
 341 Int_t
 342 AliFMDAltroMapping::GetSector(Int_t hwaddr) const
 343 {
 344   // Return ring corresponding to hardware address hwaddr.  Mapping
 345   // from TPC to FMD coordinates are
 346   //
 347   //   TPC     | FMD
 348   //   --------+------
 349   //   padrow  | sector
 350   //   pad     | strip
 351   //   sector  | ring
 352   //
 353   UShort_t det;
 354   Char_t   ring;
 355   UShort_t sec;
 356   UShort_t str;
 357   Int_t    ddl = 0;
 358   if (!Hardware2Detector(ddl, hwaddr, det, ring, sec, str)) return -1;
 359   return Int_t(ring);
 360 }
 361
 362 //_____________________________________________________________________________
 363 //
 364 // EOF
 365 //